DE2253016C3 - Verfahren zur Herstellung von reinem 1-Nitro-anthrachinon - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von reinem 1-Nitro-anthrachinonInfo
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Description
15
20
Bei der Nitrierung von Anthrachinon entstehen neben dem erwünschten Hauptprodukt 1-Nitro-anthrachinon
erhebliche Mengen an 2-NUro-anthrachinon und Dinitro-anthrachinonen. Außerdem bleiben in dem
Reaktionsgemisch wechselnde Mengen an Anthrachinon zurück.
Es bereitet erhebliche Schwierigkeiten, diese Verunreinigungen
abzutrennen, ohne größere Verluste an 1-Nitro-anthrachinon hinnehmen zu müssen.
Das in der deutschen Offenlegungsschrift 22 06 960 beschriebene Sulfitierungsverfahren ermöglicht bei nur
geringen Verlusten an 1-Nitro-anthrachinon eine fast vollständige Abtrennung von 2-Nitro-anthrachinon,
setzt aber für eine weitgehende Verringerung des Dinitro-anthrachinon-Gehalts die Verwendung eines
vorgereinigten Produkts voraus. Außerdem ändert sich bei diesem Verfahren der ursprüngliche Gehalt an
nichtumgesetztem Anthrachinon nicht Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß man die
abtrennbaren Nitroanthrachinone in wasserlösliche Verbindungen überführt und damit eine erhebliche
Abwasserbelastung hervorruft.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 21 62 538 ist ein Verfahren bekannt, bei dem in 743% d. Th. ein
92%iges 1-Nitro-anthrachinon durch Nitrieren von Anthrachinon in konzentrierter Salpetersäure bei einem
Molverhältnis > 1 :20 und anschließender Verdünnung so der Salpetersäure auf 60-85% erhalten wird. Die bei
diesem Verfahren in großen Mengen anfallende verdünnte Salpetersäure enthält die abgetrennten
Verunreinigungen gelöst, so daß die Schwierigkeiten bei Regenerierung und anschließender Wiederverwendung
der Säure sich nachteilig auf dieses Verfahren auswirken.
Gemäß dem in der US-PS 28 74 168, insbesondere dem in Beispiel 1. beschriebenen Verfahren wird
Anthrachinon in hochkonzentrierter Salpetersäure bei Temperaturen von 0 bis 40° C unter Anwendung eines
Molverhältnisses Salpetersäure: Anthrachinon von etwa 7 :1 nitriert und das entstandene Nitroanthrachinon
durch Verdünnen des Nitriergemisches mit Wasser ausgefällt. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil,
daß es außerordentlich lange Reaktionszeiten, 18 bis 72
Stunden, erfordert und daß mit ihm, wie Nacharbeitungen ergeben haben (s. DE-OS 20 39 822, Seite 1 und 2),
entgegen den Angaben in der Patentschrift nur etwa 60% 1-Nitroanthrachinon erreicht werden.
Bei allen bekannten Verfahren zur Herstellung von reinem 1-Nitroanthrachinon läßt sich 1,5-Nitroanthrachinon
besonders schlecht abtrennen. Es wurde nun ein Verfahren gefunden, das nur kurze Reaktionszeiten
erfordert und das ein 1-Nitroanthrachinon liefert, das
reiner ist als nach bisher bekannten Verfahren erhältliches 1-Nitroanthrachinon, insbesondere geringere
Mengen Dinitroanthrachinone, insbesondere 14-Dinitroanthrachinone
enthält
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von 1-Nitroanthrachinon durch Nitrierung von Anthrachinon
in hochkonzentrierter Salpetersäure- ist dadurch gekennzeichnet, daß man bei Temperaturen von 40 bis
80° C bei einem Molverhältnis von Salpetersäure/Anthrachinon
von 8:1 bis 19:1 nitriert, anschließend
durch Einstellung von Salpetersäurekonzentrationen von 88% und Molverhältnissen Salpetersäure/Nitrierprodukte
von 19:1 bis zu Säurekonzentrationen von 96% und Molverhsltnissen von 8 :1 die Dinitroanthra
chinone ausfällt und aus dem Filtrat durch Einstellen von Säurekonzentrationen von 76% und Molverhältnissen
Salpetersäure/Nitrierprodukte von 19:1 bis Säurekonzentrationen von 96% und Molverhältnissen Salpetersäure/Nitrierprodukte
von 4:1. insbesondere durch Einstellen von Säurekonzentrationen von 79% und Molverhältnissen von 15:1 bis Säurekonzentrationen
von 93% und Molverhältnissen von 6 1,1-Nitroanthrachinon,
abtrennt
Die Löslichkeit der im Reaktionsgemisch enthaltenen Produkte steigt mit der Temperatur sowie der Menge
und Konzentration der Salpetersäure. Demzufolge hat man zur Ausfällung eines bestimmten Anteils des
Reaktionsproduktes bei relativ hohem Molverhältnis der Salpetersäure zum Reaktionsprodukt eine relativ
niedrige Säurekonzentration einzustellen (und umgekehrt). Bei den angegebenen Säurekonzentrations- und
Molverhältnis-Bereichen entsprechen daher niedrige Säurekonzentrationen hohen Molverhältnissen und
umgekehrt Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gelingt es, (bei einem Verlust an 1-Nitroanthrachinon
von unter 10%), in 71%iger Ausbeute ein 94%iges 1-Nitroanthrachinon herzustellen, daß nur noch etwa
2% 1,5-Dinitro-anthrachinon enthält Das erfindungsgemäße
Verfahren kann vorteilhaft in folgender Form durchgeführt werden.
Das durch Nitrieren von Anthrachinon in Salpetersäure bei einem Molverhältnis Salpe'TSäure/Anthrachinon
von 19:1 bis S : 1 erhaltene Nitriergemisch wird nach Erreichen des gewünschten Umsetzungsgrades
durch Wasserzusatz und anschließendes Abdestillieren von Salpetersäure auf ein Molverhältnis Salpetersäure/
Nitrierprodukte 19:1 bis 8:1 und Salpetersäurekonzentrationen von 88 bis 96% eingestellt Nach
Abtrennung von 14-Dinitroanthrachinon wird im Filtrat
1 -Nitroanthrachinon dadurch ausgefällt, daß man durch Abdestillieren von Salpetersäure oder durch Wasser-Zusatz
das Molverhältnis Salpetersäure/Nitrierprodukte auf 19:1 bis 4 :1 und die Säurekonzentration auf 76
bis 96% einstellt.
Das Verfahren der stufenweisen Abtrennung der Dinitroanthrachinone läßt sich selbstverständlich auch
auf anderweitig hergestellte Anthrachinon-Nitriergemische
übertragen, die neben 1-Nitro-anthrachinon Dinitro-anthrachinone enthalten. Das Gemisch muß
lediglich mit Salpetersäure unter Einstellung von Molverhältnissen Salpetersäure/Nitrierprodukte von
J 9:1 bis 8: J und Säurekonzentrationen von 88 bis 96%
ausgerührt und anschließend filtriert und das Filtrat durch Einstellen von Molverhaltnissen Salper-Säure/Nitrierprodukte von 19:1 bis 4:1 und Säurekonzentrationen von 76 bis 96% weiterbehandelt werden.
Pie Abtrennung der Pinitroanthrachinone und des
1-Nitro-anthrachinons erfolgt im allgemeinen bei Raumtemperatur. Die Nitrierung kann kontinuierlich
oder diskontinuierlich durchgeführt werden.
Ein Gemisch von 208 g Anthrachinon und 763 g 99%iger Salpetersäure (Molverhältnis 1:12) wird über
ein auf 55° gehaltenes Strömungsrohr kontinuierlich mit einer Verweilzeit von 780 see gegeben und anschließend
kontinuierlich mit insgesamt 51 ml Wasser auf etwa 90% SluregehaJt verdünnt Der ausgefallene Niederschlag wird abzentrifugiert Aus dem Filtrat destilliert
man im Vakuum 193 g 98%iger Salpetersäure ab, so daß
sieb im Sumpf ein Säuregehalt von etwa 87% und ein Molverhältnis von etwa 8:1 einstellen. Der ausgefallene
Niederschlag wird abfiltriert neutralgewaschen und getrocknet(185g).
Analyse:
943
2,1
(69%dTh.)
Gew.-% 1,5-Dinitro-anthrachinon
2,4 Gew.-% 1,8-Dinitro-anthrachinon
<0,25Gew.-% Anthrachinon
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von 1-Nitroanthrachinon durch Nitrieren von Antbrachinon in hochkonzentrierter Salpetersäure, dadurch gekennzeichnet, daß man bei Temperaturen von 40 bis 80° C bei einem Molverhältnis von Salpetersäure/ Anthrachinon von 8:1 bis 19 :1 nitriert, anschließend durch Einstellung von Säurekonzentrationen von 88% und Molverhältnissen Salpetersäure/Nitrierprodukte von 19 :1 bis zu Säurekonzentrationen von 96% und Molverhältnissen von 8:1 die Dinitroanthrachinone ausfällt und aus dem Filtrat durch Einstellen von Säurekonzentrationen von 76% und Molverhältnissen Salpetersäure/Nitrierprodukte von 19 :1 bis Säurekonzentrationen von 96% und Molverhältnissen Salpetersäure/Nitrierprodukte von 4:11 -Nitroanthrachinon abtrenntIO
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Also Published As
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